建筑材料课件塑料、橡胶、纤维.ppt

第 七 章,建筑高分子材料,第一节 概 述,一、高分子材料在建筑工程中的地位 合成高分子材料是以人工合成的高分子化合物（聚合物）为基础材料，添加各种辅助材料制成的有机高分子材料。现有三大合成材料：塑 料；橡 胶；纤 维。,高分子材料在建筑上的应用,应用于非结构材料：装饰板材；各种管材和异性材，水管、门窗框等；建筑防水材料，屋顶膜；建筑涂料；建筑保温、隔声材料；应用于结构材料：桥梁，如人行天桥等；轻结构建筑物，玻璃钢、聚合物混凝土等；混凝土的增强筋等。,二、高分子材料简介,定义：高分子材料的主要组成是高分子化合物高分子化合物是由一种或多种简单低分子化合物聚合而成的，也叫聚合物或高聚物。,高分子化合物的组成,高分子化合物（聚合物）是由一种或几种小分子化合物（单体），通过聚合反应，以共价键连接若干个重复结构单元成形的分子量很大的化合物。化学组成：合成高分子主要由碳、氢元素组成，同时也含有少量杂原子，如：氧、氮、硫、磷、硅、钛等。单体组成：烃、羧酸、酯、醚等有机化合物及其衍生物。,按高分子主链组成，聚合物的分类,碳链聚合物 主链上只含碳元素，如聚乙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、丁苯橡胶、氯丁橡胶等。杂链聚合物 主链上除碳元素外，还含有O、N、P、S等元素，如聚酯树脂、环氧树脂等。元素聚合物 主链上没有碳元素，而有Si、Al、O、S、P、N、Ti等元素，如有机硅树脂、聚钛氧烷树脂、聚氯磷氰等。,几个基本概念,单体：用来合成聚合物的简单低分子化合物 如：聚乙烯-CH2-CH2-n 的单体为 CH2CH2，链节：大分子链的基本结构单元，-CH2-CH2-聚合度：大分子链中链节的重复次数n；分子量的多分散性：聚合物是由大量的大分子链组成的。各个大分子链的链节数不同，大分子链的长短不同、分子量也不同，聚合物中大分子链的分子量不等的现象称为分子量的多分散性,（一）聚合物的聚合反应,定义：由单体合成聚合物的反应称为聚合反应 官能团：在聚合反应中，参加反应的仅是单体分子中具有反应能力的基团，这种基团通常称之为官能团官能度：参加反应的官能团数目或它在聚合反应中所具有的能接上新分子的位置数具有双官能度或多官能度的单体之间反应才能合成聚合物 聚合反应加聚反应缩聚反应,以不饱和烃或环烃单体分子，经过不断的加成反应，形成高分子化合物的聚合反应；例如：n CH2=CH CH2CH n Cl Cl,1、加聚反应,常用的热塑性塑料均是有加聚反应合成的，如：聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等,由具有两个或两个以上官能基团的单体，相互缩合形成高分子化合物的反应；例如：CH3 CH2CHCH2+HO C OH O Cl CH3 CH3 CH2CHCH2O C OH O Cl CH3,2、缩聚反应,三大热固性树脂均是缩聚反应合成的,（二）聚合物的命名,按聚合物的化学结构命名根据聚合物的原料单体命名 采用商品名称和代表符号,（三）聚合物的结构及其对性能的影响,大分子和大分子间的相互作用 大分子链的近程结构 化学组成链接方式：头头、头尾和尾尾三种连接方式 空间构型：无规立构。全同立构和间同立构 大分子链的远程结构大分子链的几何形状：线型，支链型和体型(或网型)大分子链的构象大分子链的柔顺性 大分子的聚集态结构,线型结构,支链型结构,体型结构,非晶态聚集态结构,晶态聚集态结构,聚合物性能与结构的关系,线型和支链型高分子组成的聚合物具有热塑性，受热熔化，也能溶于特定的溶剂中形成溶液，强度较低、弹性模量较小、变形较大、耐热性交差；支链型聚合物的溶解度比线型聚合物大，密度、熔点、强度则较低。体型高分组成的聚合物具有热固性，它们不溶不熔，强度、硬度、脆性较高，耐热性好等。聚合物的结晶度越大，密度、强度、硬度、弹性模量、耐热性提高，塑性、韧性、吸湿性、溶解度降低。,（四）温度对聚合物力学状态的影响,线型无定形聚合物 晶态聚合物 体型聚合物的力学状态,线形聚合物的状态与温度的关系,随着温度的升高，非晶态线型和支链型聚合物呈现三种状态：玻璃态、高弹态、粘流态。玻璃态 玻璃化温度以下，聚合物处于无定性的硬脆状态，变形较小，强度和硬度较高；高弹态 玻璃化温度以上、粘流温度以下，聚合物变得很柔软而富有弹性，能产生较大的弹性变形和塑性变形，强度相对较低。粘流态 粘流温度以上，聚合物变为可以定向流动的粘稠液体，是其塑制成型温度。玻璃态与高弹态的转变温度为玻璃化温度Tg；高弹态与粘流态的转变温度为粘流温度Tf。,非晶态聚合物在一定压力下变形温度曲线,Tx脆化温度；Tg玻璃化温度；Tf粘流温度。,晶态聚合物,一般分子量的晶态聚合物 有明确的熔点Tm。熔点以下为晶态，熔点以上变为粘性液体，进入粘流态分子量较大的晶态聚合物 熔点 Tm，当T Tm，出现高弹态，温度Tf时，进入粘流态 非完全晶态的聚合物 无定形区，有玻璃态、高弹态和粘流态 晶区，随分子量的大小不同，有可能出现或不出现高弹态。,为什么高分子材料的变形与温度存在上述关系？,答：高分子材料的变形取决其分子运动，其运动分为四种运动单元：基团运动、链节运动、链段运动和大分子链运动。它们与温度密切相关。在较低温度（Tg）下，只有基团或链节的振动或旋转运动，变形量较小；在较高温度下，发生链段蠕动；在粘流温度以上，发生大分子链的滑动或整体移动，变形量大。,体型聚合物的力学状态,轻度交联时，可以有玻璃态和高弹态，但没有粘流态；交联密度增大，玻璃态温度提高，高弹区缩小；当交联密度增大到一定程度，只有玻璃态一种状态；交联密度较高的体型聚合物没有力学状态的变化，因此耐热性好。,三、高分子材料的性能与结构,高分子材料的性能特点高分子材料的弹性模量和强度都较低 高分子材料发生应力松弛高分子材料一般在0.75Tg以下是脆性的；在0.751Tg之间是刚硬性的，只能发生弹性变形；高分子材料的主要弱点是老化,从热行为角度将高分子材料分为热塑性塑料，热固性塑料和橡胶三大类。热塑性塑料中的聚合物是线型链状结构，加热时软化或熔融，可注射入模子成型，在取出前需冷却，成型过程中不发生进一步聚合或交联，可反复多次加热成型。热固性塑料中的聚合物为体型结构，其成型加工是用相对低分子量的粘稠体树脂和固化剂混合，在一定温度和压力下发生聚合或交联反应，在成型时产生强烈地交联，形成三维网状结构。特点：不溶不熔橡胶是在线型链状结构中形成少量的交联，特点：有很好的弹性,第二节 塑 料,塑料的组成 塑料的分类 塑料的主要特性,塑料,塑料是指以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂，着色剂等添加剂为辅助成分，在加热、加压条件下的加工过程中能流动，并能塑造成型为具有一定形状的制品的高分子材料。,一、塑料的基本组成,1、树脂 塑料的主要组分，不仅起着胶结其他组分的作用，而且决定了塑料的类型、性能、用途和成本等。2、填料与增强材料 化学性质不活泼得分状、片装或纤维状的固体物质，可改善或提高塑料的强度、硬度、耐热性等性能；减低成本，其掺量为30%70%。3、增塑剂 分子量小、熔点低和难挥发的有机化合物，可则噶塑料的柔软性和可塑性、降低玻璃化温度和粘流温度。4、其他助剂：包括着色剂、抗老剂、稳定剂、固化剂、润滑剂等。,二、塑料的分类,1按使用特性分类通用塑料 指产量大、用途广、成型性好、价格低的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。工程塑料 指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。特种塑料 指具有特种功能，可用于特殊应用领域的塑料。如氟塑料和有机硅具有突出的耐高温、自润滑等特殊功能。增强塑料和泡沫塑料具有高强度、高缓冲性等特殊性能。,2按理化特性分类,热固性塑料 指在受热或其他条件下能通过交联反应而固化，具有再次受热不溶不熔特性的塑料，如酚醛塑料、环氧塑料、聚酯树脂等。又分烃类、含极性基因的乙烯基类、工程类、纤维素类等多种类型。热塑料性塑料 指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，如聚乙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等。又分甲醛交联型和其他交联型两种类型。,三、塑料的主要特性,塑料密度小，质轻，比强度高；良好的耐冲击性和耐磨耗性；化学稳定性好，不会锈蚀，耐水防水；电绝缘性好，导热性低；优良的装饰性，着色性好成型加工性良好，生产能耗低；大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；尺寸稳定性差，容易变形；多数塑料耐低温性差，低温下变脆；容易受光、热等老化。,四、常用的建筑塑料,1、热塑性塑料聚乙烯(PE)分低密度、中密度高密度三种。密度较小、化学稳定性、耐水性和耐寒性良好、耐热性差、易燃烧和光老化。建材制品有各种管道、防水膜等。聚丙烯(PP)刚性较大、耐热性好(加热到150不变形)。强度、弹性模量、硬度都高、对高频电的绝缘性能好。建材制品有各种给水管道、防水膜等。聚氯乙烯(PVC)常见有软、硬质聚氯乙烯二种，抗拉强度、刚度、硬度较大，有良好的耐水性、耐油性、耐化学药品侵蚀性和阻燃性。建材制品有各种给水管道、防水材料、门窗框等。,聚四氟乙烯塑料 俗称塑料王，具有非常优良的耐高、低温性能，可在-180260范围内长期使用,几乎耐所有化学药品,摩擦系数极低,仅为0.04。它对其他物质不粘附，不吸水，电性能优良，良好的耐水、耐老化性能。缺点是强度低。聚酰胺塑料 俗称尼龙,具有突出的耐磨性和自润滑性，冲击韧性好，强度高，耐蚀性和成型性好，缺点是耐热性差、工作温度不能超过100,导热性差,吸水性高。主要用于制作纤维。聚甲基丙烯酸甲脂 俗称有机玻璃 透光率达92%,比重只是无机玻璃的一半。强度、冲击韧性都优于无机玻璃，抗稀酸、稀碱、润滑油和碱氢燃料的作用，在自然条件下老化发展缓慢。缺点是硬度低，易擦伤。用作装饰板材。,塑 料 排 水 管,塑 料 给 水 管,塑 料 管,塑 料 粒 料,塑料管挤出成型,塑料窗异性材截面,塑料窗异性材截面,塑料门异性材,塑 料 门,塑料地板,2、热固性塑料,酚醛塑料(PF)由于制备条件不同，有热塑性和热固性二类。它们耐磨性好，绝缘性、耐热性、耐蚀性也都很好。缺点是性脆，不耐碱。用于制作电工器材（如插头、开关等），装饰材料、隔声隔热材料等。热塑性酚醛树脂还可配制油漆、胶粘剂、涂料和防腐蚀用胶泥等。环氧塑料(EP)是环氧树脂加固化剂、填料和增强材料后形成的热固性塑料，常用固化剂有胺类和酸酐类化合物。它们强度较高，韧性较好，尺寸稳定性高，耐久性好，耐热、耐寒，具有优良的电绝缘性能。缺点是稍有毒性。用于制备增强塑料、泡沫塑料、浇注塑料、粘结剂和涂料等。,聚酯塑料 强度和表面耐磨性较高；可在100C下长期使用；添加增塑剂可以大幅度提高其韧性；有较好的耐水性，但耐碱和溶剂的性能较差，不耐氧化性介质，固化过程中有较大收缩变形。主要用于玻璃钢和树脂混凝土，可以制造很多种建材制品，如波形瓦、管材、人造石材等。有机硅塑料（SI）具有优良的耐高温（500600C）和防火性；良好的电绝缘性和憎水性；耐腐蚀能力很强；粘结强度高，可用于粘结金属材料和非金属材料；但其机械强度较低。主要有硅油、硅树脂及其硅塑料和硅橡胶。可制成耐热、耐水、耐腐蚀及电绝缘性能均好的模压塑料、层压塑料和泡沫塑料制品，还可用作粘结剂、防水涂料、混凝土外加剂等。,3、增强塑料,组成：树脂，纸、短切纤维或纤维织物、片状材料等增强材料；填料和添加剂。常用树酯有环氧、酚醛、不饱和聚酯等。特点：机械强度高，稳定性好，各向异性，成形工艺多样。用途：轻质结构材料、屋顶膜、装饰材料和电绝缘材料，混凝土的增强筋和修补材料等。结构工程中，应用较多的是玻璃纤维（GRP，俗称玻璃钢）或碳纤维增强塑料。,玻璃纤维、芳纶纤维与碳纤维的FRP制品,玻璃纤维、芳纶纤维与碳纤维制品,纤维增强塑料及其应用,纤维增强聚合物作为预应力束，代替钢材：其中纤维包括玻璃纤维、芳纶纤维或碳纤维；其抗拉强度高、徐变小、弹性模量适中、抗腐蚀性能好；纤维增强聚合物作为加固材料：用碳纤维薄片代替钢板，放置在需要加固的部位并涂刷聚合物粘结成整体。,纤维增强塑料棒作为混凝土的配筋,纤维增强材料作为桥面板配筋,纤维增强材料作为桥面板配筋,纤维增强材料储油设施,纤维增强树脂用于受损钢筋混凝土结构修补加固,第三节 橡 胶,橡胶是一种在较低温度下处于高弹态的高分子材料。特性：能产生很大的弹性变形、极高的可绕性、耐磨性、绝缘性、不透水性和不透气性等。种类：天然橡胶、合成橡胶、再生橡胶。,1、天然橡胶（1）组成：异戊二烯的聚合物，采自橡胶植物的浆汁。（2）性能：密度为0.910.93，没有确定熔点、在130140C下软化，弹性很大，伸长率1200%，电绝缘性好，经硫化后，其强度、变形能力、耐久性均提高，可塑性下降。（3）用途：胶粘剂、橡胶基防水材料、橡胶垫块等。,2、合成橡胶,（1）丁苯橡胶（SBR）丁二烯与苯乙烯的共聚物，浅黄褐色的弹性体，密度为0.910.97g/cm3，具有优良的电绝缘性，其弹性、耐磨性和抗老化性均优于天然橡胶，溶解性与天然橡胶相似，但耐热性、耐寒性、耐挠曲性和可塑性不如天然橡胶，脆化温度为50C，最高使用温度为80100C。（2）丁腈橡胶（NBR）丁二烯和丙烯腈的共聚物，为淡黄色的弹性体，密度随丙烯腈含量的增加而增大。耐热性、耐油性比天然橡胶好，抗臭氧能力强。但耐寒性不如天然橡胶和丁苯橡胶，且本较高。丁腈橡胶是一种耐油橡胶，可用来制造输油胶管、油料容器的衬里和密封胶垫，减震零件等。,（3）氯丁橡胶（CR）氯丁二烯的均聚物，为黑色或琥珀色的弹性体，密度为1.23g/cm3。耐老化、耐臭氧、耐候性、耐油性、耐化学腐蚀性均比天然橡胶好。耐燃性好，粘结能力较高，脆化温度为3555C，热分解温度为230260C，最高使用温度为120150C。可制造各种橡胶制品、胶粘剂和防水材料等。（4）丁基橡胶（也称异丁橡胶IIR）异丁烯与少量异戊二烯的共聚物。它为无色的弹性体，密度约为0.92g/cm3，透气性较低。它是耐化学腐蚀、耐老化、不透气性和电绝缘性最好的橡胶，且耐热性好，吸水率小，抗撕裂性能好，耐寒性好，脆化温度为79C，最高使用温度为150C。但在常温下弹性小（只有天然橡胶的1/4），粘性较差。可用于制造不透气的气囊、电气绝缘制品、化工设备的衬里和建筑防水材料等。,（5）三元乙丙橡胶（EPDM）乙丙橡胶是以乙烯、丙烯在溶液状态下共聚的无定形聚合物。密度为0.85g/cm3左右，是最轻的橡胶。电绝缘性和耐化学腐蚀性好，耐光、热、氧、臭氧的老化性能优异，能在150C下长期使用，最高使用温度为200C。冲击弹性好，尤其是在低温下弹性保持较好，在57C下变硬，77C下变脆。在建筑上，乙丙橡胶可用于制造屋顶胶板、窗户密封条和防水卷材等。3、再生橡胶 再生胶是以废旧橡胶制品和橡胶工业生产的边角废料为原料，经再生处理而得到的具有一定橡胶性能的弹性体高分子材料。,橡胶隔震垫,建筑物伸缩缝用橡胶止水带合密封条,橡胶隔震垫,第四节 高分子防水卷材,合成高分子防水卷材：以合成橡胶、合成树脂或它们两者的共混体为基料，加入适量的化学助剂和填充料等，经不同工序加工而成可卷曲的片状防水材料；或把上述材料与合成纤维等复合形成两层或两层以上可卷曲的片状防水材料。特点：物理力学性能高、使用寿命长、价格较贵，冷粘贴施工、防水效果极佳。应用：一般采用单层防水体系，适合于一些防水等级要求较高、维修施工不便的防水工程。,聚合物的高弹态与防水材料的关系,建筑防水材料应具有在低温下足够的弹塑性，不脆断；在高温下足够的强度和稳定性，在80130时不流淌；聚合物处于玻璃化温度以上，粘流温度以下时，即处于高弹态时，有良好的弹塑性，且不粘流。高分子防水材料应在20或4080或100的温度区间处于高弹态。,一、基本物理力学性能,拉伸强度（MPa)；断裂伸长率（%）；撕裂强度（kN/m)；脆性温度（C)；不透水性（水压、持续时间）；臭氧老化（422C、1000pphm、时间）；热老化（80 C、时间）；低温柔性（在负温下，对折无裂纹）。,合成高分子防水卷材的物理性能,二、高分子防水卷材品种,三元乙丙橡胶防水卷材氯化聚乙烯橡胶防水卷材PVC防水卷材聚乙烯复合防水卷材,三元乙丙橡胶防水卷材,组成：以三元乙丙橡胶（乙烯、丙烯和任一种非共轭二烯烃共聚物），掺入适量的丁基橡胶、软化剂、补强剂、填充剂、促进剂、硫化剂和填料等。,生产工艺,将各种原料经过配料、密炼、拉片、过滤、热炼成橡胶混合料；橡胶混合料经挤出或压延成型为卷材；卷材再经硫化、检验、分卷、包装等制成卷材产品。,主要性能特点,1.耐老化性能好，使用寿命长 三元乙丙橡胶分子结构中的主链上没有双键，当三元乙丙橡胶受到臭氧、紫外线、湿热的作用时，主链上不易发生断裂，这是它的耐老化性能比主链上含有双键的橡胶或塑料等高分子材料优异得多得根本原因。因此，采用三元乙丙橡胶为主体制成得卷材作防水层，能经得起长期风吹、雨淋、日晒的考验。2.弹性好，拉伸性能优异三元乙丙橡胶防水卷材的拉伸强度高（7N/m)，断裂伸长率大（450%），回弹性好，抗裂性极佳，能够适应防水基层伸缩或开裂变形的需要。,3.耐高低温性能好三元乙丙橡胶防水卷材的脆性温度很低（-45以下），耐热性能优良（达160以上），可在较低气温条件下进行施工作业，并能在严寒或酷热的气候环境中长期使用。,三元乙丙橡胶防水卷材物理性能,特点与应用,特点：使用温度范围宽（-4580C)、断裂伸长率大（450%）、使用寿命长达50年，单层防水体系、冷粘贴施工。应用：适用于工业与民用建筑的屋面工程做单层外露防水层，并适用于受振动、易变形建筑工程防水，也可用于有刚性保护层或倒置式屋面以及地下室、水渠、储水池、隧道等土木建筑工程的防水。,施工要求,1.基层应平整、干燥、清洁，不得有酥松、起砂、起皮现象。2在施工前应将基层清扫干净，并铲除异物。3将防水卷材完全摊在基层上，以松弛片材的应力。用XAN-01基层胶按用量涂抹于基层和片材表面，待胶粘剂基本不粘手时，平整铺贴、压实。4在铺贴第二卷卷材时，应在第一卷重叠的边缘处突出100mm，不涂XAN-01基层胶，按3的要求将片材铺贴在基层上，以此完成整个铺设工作，在铺设时，绝不能猛力拉紧防水卷材。5基层铺贴完成后，用专用溶剂擦洗搭接部位，充分干燥后用XAN-02搭接胶涂于接缝两面，待胶充分干燥后，再涂第二遍，待胶干至不粘手后，用滚轴压平、压实。6施工时应注意防火，地下室密闭施工现场必须配备良好的通风设备设施方可施工。,三元乙丙橡胶防水卷材的施工,氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材,组成：以氯化聚乙烯树脂（由聚氯乙烯树脂经氯化改性后制成）和合成橡胶共混为主体，加入适量的硫化剂、促进剂、稳定剂、软化剂和填充剂等；玻璃纤维网格布。根据共混材料和物理力学性能的不同，卷材可分为S型和N型两个品种。S型：以氯化聚乙烯与合成橡胶共混体制成的防水卷材。N型：以氯化聚乙烯与合成橡胶或再生橡胶共混体制成的防水卷材。,成型工艺,各种原料混合、素炼、混炼、过滤得到混合料；混合料经过压延（或挤出）成型卷材；卷材硫化、检验、分卷、包装等工序制得成品。,特 点,弹性体氯化聚乙烯的特点：其分子结构中不含双健，含氯原子，所以其耐寒、耐臭氧性，阻燃性，耐低化学蚀性，耐水性等综合防水性能优异，温度可适应40到85的范围，同时具有伸长率，撕裂强度高，使用奉命长等特点。防水卷材特点：这种防水卷材兼有塑料和橡胶的特点，它不但具有氯化聚乙烯所特有的高强度和优异的耐臭氧、耐老化性能，而且具有橡胶类材料的高弹性、高延伸性以及良好的低温柔韧性能。,主要特性,耐老化性能优异氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材具有优异的耐老化性能，在1000pphm的高浓度臭氧环境中，使卷材处于拉伸100%的受力状态下，经168h处理后，试件仍无裂纹出现，因此，该卷材的大气稳定性好，使用寿命长。拉伸强度高、延伸率大该卷材属硫化型橡胶类弹性体防水材料，具有拉伸强度高、延伸率大的特性。因此，对基层伸缩或开裂变形的适应性较强，为提高防水工程质量和延长防水层的使用寿命，创造了条件。,粘结性能好氯化聚乙烯树脂含氯量为30%-40%，由于氯原子的存在，大大提高了共混卷材的粘结性能和阻燃性能，使该卷材本身成为一种易粘结材料。多种氯丁系胶粘剂均可实现卷材雨卷材和卷材与基层之间的粘结，便于形成弹性整体的防水层，提高了防水工程的可靠程度。应用范围广 可广泛应用于屋面、地下室、桥梁、隧道、提坝等各种建筑防水工程。施工规定工艺做法与三元乙丙防水卷材相同。,氯化聚乙烯橡胶防水卷材物理性能,撕裂强度（N/cm),卷材与粘结剂产品,热熔施工,聚氯乙稀（PVC）防水卷材,组成：以聚氯乙烯树脂（PVC）为主要原料，掺入适量的改性剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、着色剂、填充剂等，生产工艺：经捏合、塑化、挤出压延、整形、冷却、检验、分卷、包装等工序加工制成可卷曲的片状防水材料。,性能特点,1、使用寿命长：屋面暴露可达30年，地下埋置可达50年以上。2、耐候性优良：各种气候下均能保持较好的柔韧性。不受工业垃圾和生物菌的侵害，防霉、耐化学药品腐蚀。3、抗拉强度及伸长率高，适应结构性移动。接缝通过热风焊接与母材形成一体，牢固可靠。4、耐根系渗透和耐风化，适宜于种植屋面。5、抗穿孔性和耐压性好，机械阻力高。,6、可塑性好：适应复杂的防雨板和边角部处理。7、幅宽2.1米，材料施工损耗少。8、尺寸变化率低：质地均匀，无毛细管现象。9、施工简单快捷，无污染，受环境气候影响小；完成即可上人，保证大面积连续作业10、浅色表面，反射紫外线照射，吸热最少。,第五节 胶 粘 剂,能在两个物体表面减形成薄膜，并能将它们紧密粘结在一起的物质。又称为粘合剂、粘结剂等,一、组 成,1.基 料 也称粘料或胶料，一般是具有较强粘合性能的材料，如合成树脂、合成橡胶等。它赋予胶粘剂粘结强度、耐久性及其它物理力学性能。2.溶 剂 溶解基料，调节胶粘剂的粘度，以便于施工；降低基料分子的内聚力，以利于胶粘剂对被粘物表面的渗透或浸润，提高粘结强度。3、固化剂及促进剂 使基料的分子链交联成体型结构，以增加胶粘剂分子间的作用力和内聚强度，以及胶粘剂与被粘物间的粘结力，促进剂可以促进固化反应或降低固化反应温度。4、增塑剂与增韧剂 提高固化后胶粘剂层的柔韧性。5、填料 活性或惰性矿物粉末 降低收缩性，增加稠度和增大粘度，提高强度和耐热性。,二、胶粘剂的分类,（1）无机胶粘剂 基料是无机盐，如硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐和硼酸盐等，胶粘剂品种有水玻璃、硅酸盐水泥、磷酸氧化铜、石膏等。（2）天然有机胶粘剂 基料是天然化合物有淀粉、蛋白、天然树酯、天然橡胶、沥青等，胶粘剂品种有淀粉、骨胶、鱼胶、松香、生漆、天然橡胶溶液和沥青酯等。（3）合成有机胶粘剂 基料是合成树脂、合成橡胶等，胶粘剂品种有聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、氯丁橡胶、丁腈橡胶、有机硅橡胶等等。,三、胶粘剂的粘结理论,机械咬合理论 胶粘剂渗入被粘物表面空隙中形成许多微小的咬合点，使胶粘剂层与被粘物牢固地咬合在一起。物理吸附理论 胶粘剂分子与被粘物表面分子相互吸附，产生分子间次价键力（即范德华力）。化学键理论 胶粘剂分子与被粘物表面分子之间发生化学反应形成化学键合 扩散理论 胶粘剂分子与被粘物表面层分子发生相互扩散，产生相互作用力而胶结起来,四、胶粘剂的基本要求,在土木建筑工程中所用的胶粘剂应满足下列基本要求：1、有足够的流动性和对被粘物表面的浸润性，保证被粘物表面能被完全浸润。2、固化速度和粘度容易调整，且易于控制。3、胶粘剂的膨胀与收缩变形小。4、不易老化，胶粘剂的性能不因温度及其它环境条件而变化。5、粘结强度大。,五、影响粘结强度的主要因素,1、胶粘剂所用基料的分子量与组成 分子链中含有较多极性基团。2、胶粘剂对被粘物表面的浸润性能 相似相溶原理。3、填料的种类与掺量 减小膨胀系数，降低内聚力等。4、胶粘剂的厚度 一般应控制在0.050.25mm为宜。5、粘结工艺因素与施工条件,六、常用的胶粘剂,1、热塑性树脂胶粘剂如：聚乙烯醇胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂、丙烯酸树脂胶粘剂等。2、热固性树脂胶粘剂如：环氧树脂胶粘剂、脲醛树脂胶粘剂、聚酯树脂胶粘剂等。3、橡胶胶粘剂如：氯丁橡胶胶粘剂、丁氰橡胶粘剂、丁苯橡胶胶粘剂等。,七、选用胶粘剂的基本原则,1、根据被粘材料的性质选用胶粘剂 如 脆性材料硬度高、质地脆、密度大，应选用强度高、硬度大和不易变形的热固性树脂胶粘剂；弹性变形大，质地柔软，选用弹性好、有一定韧性的橡胶类胶粘剂等。2、根据粘结材料的使用要求选用胶粘剂 如粘结受力构件必须选用结构型胶粘剂；根据使用环境条件选用。3、根据粘接施工工艺选用胶粘剂 在土木工程中，在施工现场进行粘接操作，一般应选用室温、非压力型胶粘剂。,思 考 题,1、解释下列名词：加聚反应与缩聚反应；线型分子结构与体型分子结构；玻璃化温度与粘流温度。2、塑料的主要组成及其作用？3、热塑性与热固性塑料的特点是什么？4、橡胶有何特性？5、胶粘剂的基本要求有哪些？,